by Cho hỗn hợp khí X gồm N$_{2}$ và H$_{2}$ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X môt thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH$_{3}$ là bao nhiêu?
Phương pháp giải:
– Định luật bảo toàn khối lượng.
– Phương pháp đường chéo, phương pháp tăng giảm số mol.
Lời giải chi tiết:
Áp dụng phương pháp đường chéo cho hỗn hợp khí X:
Giả sử hỗn hợp khí X gồm 1 mol N$_{2}$ và 4 mol H$_{2}$.
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m$_{X }$= m$_{Y}$ ⇒ n$_{X}$.M$_{X}$ = n$_{Y}$.M$_{Y }$
⇒ \({n_Y} = {n_X}\frac{{{M_X}}}{{{M_Y}}} = (1 + 4).\frac{{1,8}}{2} = 4,5(mol)\)
⇒ n $_{giảm }$= n$_{X}$ – n$_{Y}$ = 5 – 4,5 = 0,5 mol
Hiệu suất của phản ứng (tính theo N$_{2}$) là: \(H\% = \frac{{0,25}}{1}.100\% = 25\% \)
